Может ли теория игр помочь обнаружить разумную инопланетную жизнь?

Новое исследование Манчестерского университета предлагает использовать стратегию, связанную с совместной игрой, известную как «теория игр», чтобы максимально увеличить потенциал поиска разумной инопланетной жизни.

Если в нашей галактике существуют развитые инопланетные цивилизации, которые пытаются общаться с нами, как лучше всего их найти? Это грандиозная задача для астрономов, занимающихся поисками внеземного разума (SETI). В новой статье, опубликованной в The Astronomical Journal астрофизиком Эймоном Керинсом, предлагается новая стратегия, основанная на теории игр, которая может увеличить шансы найти внеземные цивилизации.

Программы SETI обычно используют один из двух подходов. Один из них — провести съемку больших участков неба в надежде увидеть откуда-то сигнал. Такой подход к обследованию может быстро генерировать огромные объемы данных, в которых может быть очень сложно что-то найти. Альтернативный подход — это целевой SETI, где поиск более интенсивно фокусируется на конкретных звездных системах, в которых может существовать жизнь. Это дает более полные данные об этих системах, но, может быть, там никого нет?

Доктор Керинс предлагает использовать теорию игр: «В теории игр существует класс игр, известных как координационные игры, в которых участвуют два игрока, которые должны сотрудничать, чтобы выиграть, но не могут общаться друг с другом. Когда мы участвуем в SETI, мы и любая цивилизация играем именно в такую ​​игру. Итак, если мы и они хотим установить контакт, мы оба можем обратиться к теории игр, чтобы разработать лучшую стратегию».

Доктор Крейнс называет свою идею «взаимной обнаруживаемости». В ней говорится, что лучшими местами для поиска сигналов являются планеты, с которых мы могли бы определить, что сама Земля может быть населена.

«Если у нас есть свидетельства потенциально обитаемой планеты, а у цивилизаций есть аналогичные свидетельства о нашей планете, обе стороны должны быть сильно заинтересованы в участии в SETI по ​​отношению друг к другу, потому что обе будут осознавать, что свидетельства взаимны».

Новая теория предлагает исследовать транзитные планеты — планеты, которые находятся на орбитах, которые проходят прямо над лицевой стороной своей звезды, на короткое время делая звезду более тусклой. Фактически, транзитные планеты составляют большинство планет, о которых мы в настоящее время знаем. Кроме того, астрономы могут определить, являются ли они каменистыми планетами, такими как Земля, или в их атмосфере есть признаки водяного пара.

«Что, если эти планеты будут расположены в соответствии с плоскостью орбиты Земли? Они смогут видеть, как Земля проходит мимо Солнца, и они смогут получить доступ к той же информации о нас. Наши планеты будут взаимно обнаруживаемыми. » — сказал Эймон Керинс.

Зона, из которой Земля проходит транзитом через Солнце, называется транзитной зоной Земли. В его статье предполагается, что в этой зоне должны быть тысячи потенциально обитаемых планет.

Но остается вопрос: прислушиваться к их сигналам или послать им сигнал. Некоторые ученые, такие как покойный профессор Стивен Хокинг, предупреждали о потенциальных опасностях при посылке сигналов цивилизациям, которые могут иметь огромное технологическое превосходство над нами.

Другие отмечали, что если у всех цивилизаций одинаковый присутствует страх, то никто не сможет их обнаружить, это так называемый парадокс SETI. Работа доктора Керинса показывает, как можно разрешить этот парадокс.

«Получается, что цивилизации на планете, расположенной в Транзитной зоне Земли, могут знать, являются ли основные свидетельства их транзитной планеты более ясными для нас или наш сигнал более ясным для них. Это мы тоже узнаем. Вполне логично, что цивилизация, которая имеет самый ясный вид на чужую планету, будет больше всего искушена послать сигнал. Другая сторона будет знать это и поэтому должна наблюдать и слушать сигнал.»

В исследовательской статье доктор Керинс показывает, что подавляющее большинство обитаемых планет в транзитной зоне Земли, как ожидается, будет находиться на орбитах вокруг маломассивных звезд, которые тусклее Солнца.

Он показывает, что эти цивилизации будут иметь более четкое представление о нас. Использование теории взаимной обнаруживаемости предполагает, что целевые программы SETI должны поэтому концентрироваться на поиске сигналов от потенциально обитаемых планет вокруг тусклых звезд.

«Вскоре у нас должен быть первый каталог планет, которые могут быть населены цивилизациями, которые уже кое-что знают о нашем мире. Они могут знать достаточно, чтобы соблазниться послать сообщение. Это те миры, на которых нам действительно нужно сосредоточиться. Если они знают о теории игр, они ждут, что мы будем слушать».

Eamonn Kerins. Mutual Detectability: A Targeted SETI Strategy That Avoids the SETI Paradox, The Astronomical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-3881/abcc5f